Přihlášení
LabRulez
Registrace
Nastavení
Filtrování
Filtrování
Obnova hesla
Obnova hesla

Monitoring reziduí fungicidů používaných v ochraně sladovnického ječmene

St, 28.10.2020
| Originální článek z: Kvasný Průmysl
Vzhledem k nárůstu rozsahu použití strobilurinů v ochraně ječmene a chmele bylo nezbytné zavést sledování jejich reziduí v surovině, meziproduktech i finálním produktu.
Monitoring reziduí fungicidů používaných v ochraně sladovnického ječmene

Pixabay/Artturi Mäntysaari: Monitoring reziduí fungicidů používaných v ochraně sladovnického ječmene

V posledních letech se strobiluriny staly velmi významnou skupinou účinných látek používaných proti chorobám ječmene i chmele. Jsou to látky se širokým fungicidním účinkem. Vyznačují se velmi variabilními vlastnostmi, včetně spektra jejich účinnosti. Působí především preventivně, mají však i kurativní a některé i eradikativní účinnost. Všechny působí kontaktně, některé také hloubkově nebo systemicky.

Vzhledem k nárůstu rozsahu použití strobilurinů v ochraně ječmene a chmele bylo nezbytné zavést sledování jejich reziduí v surovině, meziproduktech i finálním produktu.

1 ÚVOD

Strobiluriny představují v současné době velmi významnou skupinu fungicidních účinných látek.Vyznačují se především specifickým působením a velmi širokým spektrem účinnosti.

Do komerčního užívání se dostaly v roce 1996, jako produkty firmy Syngenta (azoxystrobin) a BASF (kresoxim-methyl). V současné době jsou komerčně využívány strobilurinové účinné látky uvedené v tab. 1 (1).

Tab. 1 Přehled komerčně používaných strobilurinů

Přírodní strobiluriny byly izolovány z dřevokazných stopkovýtrusých hub (Strobilurus a Oudemansiella).Tyto dřevokazné houby produkují fungicidně působící látky na obranu před nižšími houbami. Označení strobiluriny pochází z vědeckého názvu Strobilurus tanacellus, jedné z prvních hub, z nichž byly izolovány.

Strobiluriny představují významnou skupinu účinných fungicidních látek řazených z hlediska působení mezi Qo inhibitory (Quinone outside Inhibitors) spolu s oxazoline-diony (famoxadone) a imidazolinony (fenamidone). Působí tak, že inhibují mitochondriální respiraci, blokují Qo místo cytochromu b, který je součástí cytochromálního komplexu bc1 lokalizovaného uvnitř mitochondriální membrány hub. Blokován je transfer elektronů mezi cytochromem b a cytochromem c1, čímž dochází k zastavení produkce ATP a narušení energetického cyklu houby. Strobiluriny jsou původně přírodní látky produkované vyššími houbami, např. Strobilurus tanacellus (strobilurin A), Oudemansiella mucida (oudemansin A). Chemicky jsou řazeny mezi metoxyakryláty (např. azoxystrobin a picoxystrobin), metoxykarbamáty (pyraclostrobin), oximino acetáty (kresoxim-methyl, trifloxystrobin), ozimino-acetamidy (dimoxystrobin aj.) a dihydro-dioxazinony (fluoxastrobin). Vyznačují se velmi variabilními vlastnostmi, včetně spektra účinnosti. Účinkují především preventivně, mají však i kurativní a některé i eradikativní účinnost. Všechny působí kontaktně, některé hloubkově, translaminárně nebo systemicky (azoxystrobin a picoxystrobin). V rostlině se pohybují akropetálně.Mají velmi širokou účinnost, působí na houby vřeckovýtrusé (Ascomycetes), stopkovýtrusé (Basidiomycetes), houby nedokonalé (Anamorphic fungi) i oomycety (Oomycetes). Jsou vysoce ohroženy vznikem rezistence (cross rezistence v rámci QoI fungicidů) (1).

Rezistence byla prokázána u více patogenních hub, u obilovin u padlí travního (Blumeria graminis f. sp. tritici, Blumeria graminis f. sp. hordei), braničnatky pšeničné (Mycosphaerella graminicola), hnědé skvrnitosti ječmene (Pyrenophora teres), helminthosporiosy pšenice (Pyrenophora tritici – repentis) a u ostatních plodin např. u strupovitosti jabloně (Venturia inaequalis), plísně révy (Plasmopara viticola) a padlí révy (Erysiphe necator).Při použití strobilurinů je třeba důsledně dodržovat opatření proti vzniku rezistence.

Proti houbovým chorobám ječmene jsou v ČR používány azoxystrobin (Amistar), picoxystrobin (Acanto, Acanto Prima), trifloxystrobin (Sfera 267,5 EC), fluoxastrobin (Fandango 200 EC) a kresoxim-methyl (Juwel, Juwel Top). Proti houbovým chorobám chmele je v ČR registrován azoxystrobin (Ortiva). Vzhledem k nárůstu rozsahu použití strobilurinů v ochraně ječmene a chmele a jejich stabilitě v rostlině je nezbytné zavést sledování jejich reziduí v surovině, meziproduktech i finálním produktu.

Protože tyto látky mohou znamenat potenciální nebezpečí pro lidské zdraví a životní prostředí (tab. 2), bylo cílem naší práce optimalizovat metodu stanovení azoxystrobinu (obr. 1), kresoxim-methylu (obr. 2), picoxystrobinu (obr. 3) a trifloxystrobinu (obr. 4) v ječmeni, sladu a pivu a provést monitoring jejich výskytu ve vybraných vzorcích ječmene, sladu a piva.

Tab. 2 Maximální limit reziduí pro ječmen (Vyhláška č. 381/2007 Sb.)

Obr. 1 Azoxystrobin; Obr. 2 Kresoxim-methyl; Obr. 3 Picoxystrobin; Obr. 4 Trifloxystrobin

2 MATERIÁL A METODY

2.1 Standardy a chemikálie

Standardy: azoxystrobin (99,5 %, Dr. Ehrenstorfeer GmbH, Německo), picoxystrobin (99,9 %, Riedel-de Haën, Německo), kresoxim-methyl (96,6 %, Riedel-de Haën, Německo), trifloxystrobin (99,2 %, Riedel-de Haën, Německo)

Kolony: ENVITMCarbII/PSA 500/500 mg (Supelco, USA), LiChrolut EN 200 mg (Merck, Německo), Discovery DSC-18 (Supelco, USA) Chemikálie: NaOH (Merck, Německo), methanol, aceton, acetonitril, toluen, ethylacetát (Sigma Aldrich, USA), destilovaná voda.

2.2 Vzorky ječmene, sladu a piva

Bylo analyzováno celkem 50 vzorků sladovnického ječmene, které byly získány z různých pěstebních oblastí ČR. Dále bylo analyzováno 50 vzorků sladu vyrobeného ze získaných vzorků ječmene. Analyzované vzorky piv byly zakoupeny náhodným výběrem v obchodní síti (25 vzorků).

2.2.1 Příprava vzorků ječmene a sladu

K 20 g pomleté matrice se přidá 60 ml směsi methanol:aceton (8:2). Provede se extrakce směsi v ultrazvukové lázni po dobu 30 minut. Extrakt se odstředí při 6500 min-1 po dobu 15 minut při 10–15 °C. Získané roztoky se převedou do varných baněk (250 ml) a odpaří do sucha na vakuové odparce. Odpařený vzorek se rozpustí v 5 ml acetonitrilu v ultrazvukové lázni po dobu 1 minuty. Směs se přečistí na SPE kolonce (2). Pro přečištění byly testovány 3 typy SPE kolon – ENVITMCarbII/PSA, LiChrolut EN, Discovery DSC-18.

Kolonka ENVITMCarbII/PSA byla kondicionována 5 ml směsi acetonitril: toluen (3:1). Na kondicionovanou kolonku bylo naneseno 5 ml extraktu ječmene (sladu) v acetonitrilu. Analyty byly eluovány 3 ml směsi acetonitril:toluen (3:1). Získaný eluát byl zakoncentrován na rotační vakuové odparce, odparek byl převeden do 0,5 ml etylacetátu.

Kolonky LiChrolut EN a Discovery DSC-18 byly kondicionovány 5 ml methanolu a 5 ml destilované vody. Na kondicionované kolonky bylo naneseno 5 ml extraktu ječmene (sladu) a kolonky byly promyty 1 ml destilované vody. Po vysušení dusíkem (15 min) byly analyty eluovány 2x5 ml směsi ethylacetát:voda (1:1). Takto získané eluáty byly zakoncentrovány na rotační vakuové odparce, odparky byl převedeny do 0,5 ml ethylacetátu.

2.2.2 Příprava vzorků piva

U 100 ml vzorku piva se upraví přídavkem roztoku NaOH pH na 6 a takto upravený vzorek se přečistí přes SPE kolonku. Pro přečištění byly testovány 2 typy kolon ENVItCarbII/PSA a LiChrolut EN.

Kolonka ENVITMCarbII/PSA byla kondicionována 5 ml směsi acetonitril:toluen (3:1). Na kondicionovanou kolonku bylo naneseno 100 ml piva. Analyty byly eluovány 3 ml směsi acetonitril:toluen (3:1). Získaný eluát byl zakoncentrován na rotační vakuové odparce, odparek byl převeden do 0,5 ml ethylacetátu.

Kolonka LiChrolut EN byla kondicionována 5 ml methanolu a 5 ml destilované vody. Na kondicionovanou kolonku bylo naneseno 100 ml piva a kolonka byla promyta 1 ml destilované vody. Po vysušení dusíkem (15 min) byly analyty eluovány 2x5 ml směsi ethylacetát:voda (1:1). Takto získaný eluát byl zakoncentrován na rotační vakuové odparce, odparek byl převeden do 0,5 ml ethylacetátu.

2.3 Instrumentace a chromatografické stanovení

Analýzy vzorků byly prováděny na plynovém chromatografu (Trace GC Ultra, Thermo Finigan) spojeném s hmotnostním detektorem (Trace DSQ, Thermo Finigan). K separaci analyzovaných látek byla použita kapilární kolona DB5-MS (30m x 0.25mm i.d., 0.25 μm) s následujícím teplotním programem: počáteční teplota 70 °C po dobu 1 min, nárůst teploty 10 °C.min⁻¹ do 280 °C, setrvání 5 min. Programovaný průtok nosného plynu He byl od 1.5 ml.min⁻¹ do 3 ml.min⁻¹. Teplota PTV injektoru 280 °C, splitlles režim po dobu 0,8 min. Teplota spojovací části GC a MSD byla 200 °C. Hmotnostní spektrometr byl nastaven v SCAN (50-450 m/z) a SIM (Selected Ion Monitoring) modu (EI+ – pozitivní elektronová ionizace) a vybrané hodnoty (m/z) pro jednotlivé analyty byly:

  • azoxystrobin – 344, 388 (m/z)
  • trifloxystrobin – 116, 131, 222 (m/z)
  • picoxystrobin – 145, 335 (m/z)
  • kresoxim-methyl – 116, 131, 222 (m/z).

Identifikace analyzovaných strobilurinů byla provedena na základě retenčních časů a specifických iontů m/z (obr. 5), kvantifikace byla provedena pomocí kalibračních křivek (obr. 6).

Obr. 5 Hmotnostní spektra strobilurinů

Obr. 6 Kalibrační křivky strobilurinů

3 VÝSLEDKY A DISKUSE

Byly testovány tři typy extrakčních SPE kolonek – ENVITMCarbII/PSA, LiChrolut EN a Discovery DSC-18 pro vzorky ječmene a sladu a dva typy kolonek – ENVITMCarbII/PSA a LiChrolut EN pro vzorky piv.

Kolonka ENVITMCarbII/PSA poskytovala velice dobré výsledky pro vzorky ječmene a sladu.Při optimalizaci kolonky byly prováděny eluce analytů různými elučními objemy (10 ml, 6 ml, 4 ml a 3 ml) směsi acetonitril:toluen (3:1). Jako nevhodnější byl zjištěn objem 3 ml, při kterém docházelo k nejmenší eluci interferentů a k nejvyšší výtěžnosti. Kolonka však nebyla vhodná pro analýzy vzorků piv, protože docházelo k rozmývání analytů a k eluci interferujících látek.

Kolonky LiChrolut EN a Discovery DSC-18 nebyly vhodné pro analýzy ječmene a sladu. Při použití těchto kolonek docházelo k nedostatečnému oddělení interferujících látek, které měly při chromatografické analýze stejné retenční časy jako stanovované analyty.

Pro analýzy vzorků piv byla nejvhodnější kolonka LiChrolut EN. Tato kolonka je vhodná pro zakoncentrování a čištění větších objemů a u vzorků piv docházelo k dostatečnému oddělení interferujících látek.

Byla optimalizována metoda stanovení strobilurinů v ječmeni, sladu a pivu (3). Validační parametry pro jednotlivé matrice a SPE kolonky jsou uvedeny v tab. 3 a 4.

Tab. 3 Ječmen a slad (SPE – EnviTMCarbII/PSA)

Tab. 4 Pivo (SPE – LiChrolut EN)

Výsledky stanovení jednotlivých látek ve sladu, ječmeni a pivu jsou uvedeny v tab. 5.

Tab. 5 Obsah reziduí strobilurinů v analyzovaných vzorcích

4 ZÁVĚR

Strobilurinové pesticidy představují skupinu pesticidů, jež má poměrně široké spektrum účinnosti proti houbovitým chorobám. Jedná se o relativně novou skupinu látek, která nemusí být dokonale prozkoumána a možné dlouhodobé následky jejich reziduí nejsou dostatečně přesně popsány.Tyto látky tedy mohou znamenat zdravotní riziko pro lidský organismus.

Cílem této práce bylo zjistit možné stopy strobilurinových pesticidů v ječmeni, sladu a pivu. Případný nadlimitní výskyt reziduí by mohl ohrozit konzumenta, proto je nutné je sledovat. Přípustné limity reziduí jsou stanoveny Vyhláškou č. 381/2007 Sb. ze dne 19. prosince 2007 o stanovení maximálních limitů reziduí v potravinách a surovinách.

Byly analyzovány vybrané v ochraně sladovnického ječmene v ČR nejvíce používané strobiluriny – azoxystrobin, kresoxim-methyl, picoxystrobin a trifloxystrobin.

V současnosti není popsáno mnoho metod, které se zabývají stanovením strobilurinů v obilovinách nebo pivu (4, 5, 6, 7, 8). Většina uveřejněných prací se věnuje stanovení těchto látek v ovoci a hroznech révy vinné. Proto bylo nutné optimalizovat metodu pro stanovení v obilovinách a pivu. Obiloviny, tedy analyzovaný ječmen, obsahují značné množství barviv, především chlorofylu, které značně znepříjemňují stanovení metodou GC-MSD, protože mohou překrývat stanovované analyty a dále zatěžují iontový zdroj. Obdobná situace nastává i u vzorků piva, kde je nezbytné odstranit interferující balastní látky.

Byla optimalizována a validována metoda stanovení vybraných strobilurinů v ječmeni, sladu a pivu. Pro přečištění extraktů z ječmene, sladu a vzorků piva byla optimalizována SPE metoda výběrem vhodných kolonek pro jednotlivé matrice. Pro ječmen a slad byla nejvhodnější kolonka ENVITMCarbII/PSA a pro vzorky piva kolonka Li-Chrolut EN.

Obsahy strobilurinů ve všech analyzovaných vzorcích byly pod mezí stanovení a tedy i pod hodnotou maximálního limitu reziduí (MLR) daného Vyhláškou č. 381/2007 Sb. ze dne 19. prosince 2007 o stanovení maximálních limitů reziduí v potravinách a surovinách.

Kvasný průmysl
 

Mohlo by Vás zajímat

Multiresidue Pesticides Analysis Using Synchronous Scan/SIM Mode GC/MS

Technické články
| N/A | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí, Potraviny a zemědělství

B-Adrenoceptor-blocking drugs - Analysis of esmolol and flumolol in whole blood

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza

Drugs - Analysis of emergency toxicology plasma extracts

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza
 

Podobné články

Vědecký článek | Akademie

Využití SPE a SPME při analýze piva

Vzhledem k široké nabídce různých sorbentů pro SPE a fází pro SPME bylo na příkladu stanovení mastných kyselin v pivu provedeno porovnání 11 SPE kolonek a dále pak porovnání 3 typů SPME vláken.
Vědecký článek | Potraviny

Stanovení methioninu ve sladu

Těkavé sirné látky mají nezanedbatelnou roli v senzorické jakosti piva. Byla optimalizována metoda stanovení methioninu ve sladu pomocí plynové chromatografie se selektivním plamenofotometrickým detektorem.
 

Mohlo by Vás zajímat

Multiresidue Pesticides Analysis Using Synchronous Scan/SIM Mode GC/MS

Technické články
| N/A | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí, Potraviny a zemědělství

B-Adrenoceptor-blocking drugs - Analysis of esmolol and flumolol in whole blood

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza

Drugs - Analysis of emergency toxicology plasma extracts

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza
 

Podobné články

Vědecký článek | Akademie

Využití SPE a SPME při analýze piva

Vzhledem k široké nabídce různých sorbentů pro SPE a fází pro SPME bylo na příkladu stanovení mastných kyselin v pivu provedeno porovnání 11 SPE kolonek a dále pak porovnání 3 typů SPME vláken.
Vědecký článek | Potraviny

Stanovení methioninu ve sladu

Těkavé sirné látky mají nezanedbatelnou roli v senzorické jakosti piva. Byla optimalizována metoda stanovení methioninu ve sladu pomocí plynové chromatografie se selektivním plamenofotometrickým detektorem.
 

Mohlo by Vás zajímat

Multiresidue Pesticides Analysis Using Synchronous Scan/SIM Mode GC/MS

Technické články
| N/A | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí, Potraviny a zemědělství

B-Adrenoceptor-blocking drugs - Analysis of esmolol and flumolol in whole blood

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza

Drugs - Analysis of emergency toxicology plasma extracts

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza
 

Podobné články

Vědecký článek | Akademie

Využití SPE a SPME při analýze piva

Vzhledem k široké nabídce různých sorbentů pro SPE a fází pro SPME bylo na příkladu stanovení mastných kyselin v pivu provedeno porovnání 11 SPE kolonek a dále pak porovnání 3 typů SPME vláken.
Vědecký článek | Potraviny

Stanovení methioninu ve sladu

Těkavé sirné látky mají nezanedbatelnou roli v senzorické jakosti piva. Byla optimalizována metoda stanovení methioninu ve sladu pomocí plynové chromatografie se selektivním plamenofotometrickým detektorem.
 

Mohlo by Vás zajímat

Multiresidue Pesticides Analysis Using Synchronous Scan/SIM Mode GC/MS

Technické články
| N/A | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí, Potraviny a zemědělství

B-Adrenoceptor-blocking drugs - Analysis of esmolol and flumolol in whole blood

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza

Drugs - Analysis of emergency toxicology plasma extracts

Aplikace
| 2015 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Klinická analýza
 

Podobné články

Vědecký článek | Akademie

Využití SPE a SPME při analýze piva

Vzhledem k široké nabídce různých sorbentů pro SPE a fází pro SPME bylo na příkladu stanovení mastných kyselin v pivu provedeno porovnání 11 SPE kolonek a dále pak porovnání 3 typů SPME vláken.
Vědecký článek | Potraviny

Stanovení methioninu ve sladu

Těkavé sirné látky mají nezanedbatelnou roli v senzorické jakosti piva. Byla optimalizována metoda stanovení methioninu ve sladu pomocí plynové chromatografie se selektivním plamenofotometrickým detektorem.
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití

LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena.